用于原子阵列腔量子电动力学研究的可视高精细度毫米波谐振腔
腔量子电动力学(QED)是量子科学中的强效工具,可实现光场非经典态制备及单场模式耦合多原子间的可拓展纠缠。尽管目前最相干的原子-光子相互作用是通过里德堡原子与超导毫米波腔实现的,但该平台迄今缺乏囚禁和操控单个原子量子比特所需的光学通路。该团队展示了一种在1K温度下精细度达5.8(1)×107的毫米波法布里-珀罗腔,其横向光学通路充裕(数值孔径0.56)。为兼顾强原子-光子耦合与光学通路这两个矛盾目标,研究人员采用近共焦腔设计。但在接近共焦条件时,腔频谱的次近轴修正会引入横向模式间意外简并,导致额外腔损耗。通过建模这些修正,该工作优化腔几何构型以规避损耗,最终获得的超高精细度将使深强耦合区域囚禁原子的腔QED实验成为可能。
